Metabolisk sårbarhet kan påverka hjärtats utveckling
Hjärtat genomgår stora förändringar under den första tiden efter födseln. Nu visar forskare vid Karolinska Institutet att en tidigare okänd metabolisk sårbarhet i mitokondrierna kan störa hjärtats utveckling. Studien, som publicerats i tidskriften Science Advances, kan bidra till ökad förståelse för sällsynta mitokondriella sjukdomar som påverkar hjärtat.
Under fostertiden får kroppen syre och näring via moderkakan. Efter födseln förändras förutsättningarna snabbt när syretillgången ökar och näringen i stället kommer från mjölk och senare fast föda. Samtidigt fortsätter hjärtat att växa och utvecklas.
I den nya studien undersökte forskarna betydelsen av molekylen S-adenosylmetionin (SAM) i denna omställning. SAM är mest känd för sin roll i kemiska modifieringar av DNA, RNA och proteiner. Inne i mitokondrierna behövs den också för bildningen av liponsyra, en molekyl som är nödvändig för att flera viktiga metabola enzymer ska fungera.
Brist på SAM störde hjärtats utveckling
Forskarna använde genetiskt modifierade möss där genen för den mitokondriella SAM-transportören SLC25A26 hade tagits bort i hjärt- och skelettmuskulatur. När tillgången på SAM i mitokondrierna minskade försämrades en process som kallas lipoylering kraftigt.
Det ledde till störningar i centrala metabola processer och gjorde att hjärtat fick brist på viktiga byggstenar som behövs för tillväxt och mognad. Hjärtmuskelcellerna utvecklades inte normalt och mössen drabbades av allvarlig hjärtmuskelsjukdom.
– Våra resultat visar att tillgången till SAM i mitokondrierna och lipoylering är särskilt viktiga för hjärtats mognad tidigt i livet, säger Anastasia Rumyantseva, postdoktor vid Institutionen för medicinsk biokemi och biofysik vid Karolinska Institutet och studiens försteförfattare.
Anpassad kost gav viss förbättring
Forskarna såg att sjukdomsutvecklingen sammanföll med övergången från mjölk till kolhydratrik fast föda. De undersökte därför om kosten kunde påverka förloppet.
När mössen fick en kost berikad med medellånga triglycerider, en typ av fett som mitokondrierna fortfarande kunde använda, förbättrades ämnesomsättningen och hjärtvävnadens struktur delvis. Överlevnaden ökade också något.
– Resultaten tyder på att det kan vara värdefullt att undersöka om näringsstöd som är anpassat till en specifik metabol störning kan användas som behandlingsstrategi. Samtidigt är det viktigt att komma ihåg att effekten var begränsad och att resultaten bygger på en musmodell, säger Anastasia Rumyantseva.
Kan öka förståelsen för mitokondriella sjukdomar
Forskarna hoppas att resultaten ska bidra till ökad kunskap om sällsynta mitokondriella sjukdomar som påverkar hjärtat. Nästa steg är att undersöka om samma metabola sårbarhet finns i mänskliga hjärtceller och hos patienter med närliggande sjukdomstillstånd.
Studien visar också att hjärtats behov av energi och metabola byggstenar förändras under utvecklingen, och att störningar i dessa processer kan få särskilt stora konsekvenser under känsliga perioder tidigt i livet.
Publikation
Loss of the mitochondrial SAM transporter reveals a lipoylation-dependent metabolic vulnerability in the postnatal heart.
Rumyantseva A, Tippetts TS, Wilhalm A, Carter W, Moedas M, Rosenberger FA, Moore D, Végvári Á, Hinze Y, Muellner-Wong L, Alsina D, Wibom R, Winston R, Mathews TP, Lund LH, Andersson DC, Pironti G, Wedell A, DeBerardinis RJ, Freyer C, Wredenberg A
Sci Adv 2026 Aug;12(35):eaeg8792